Что такое сцепление в автомобиле и как оно работает

Разновидности узлов

Существующие конструкции сцепления делятся на такие разновидности:

• по количеству фрикционных поверхностей: одно– и многодисковые;
• по способу управления: механические, с сервоприводом и гидравлические;
• по рабочей среде – сухие и влажные.

Многодисковая система внедрена вместе с моторами повышенной мощности. Причина следующая: одна группа фрикционных накладок тяжело переносит повышенные нагрузки и довольно быстро изнашивается. Благодаря конструкции с двумя дисками, разделенными проставкой, большой крутящий момент равномерно распределяется на 2 группы накладок (выжим происходит одновременно). Снижение удельной нагрузки дает увеличение срока службы узла.

Конструкция и принцип работы главных цилиндров сцепления

Наиболее просто устроены ГЦС с вынесенным и установленном на корпусе бачком. Основу устройства составляет литой корпус цилиндрической формы, на котором выполнены проушины для монтажных болтов и другие детали. С одного торца корпус закрыт резьбовой пробкой или пробкой со штуцером для соединения с трубопроводом. Если корпус закрыт глухой пробкой, то штуцер располагается на боковой поверхности цилиндра.

В средней части цилиндра выполняется штуцер для соединения с бачком посредством шланга или посадочное место для установки бачка непосредственно на корпус. Под штуцером или в посадочном месте в корпусе цилиндра выполнено два отверстия: компенсационное (впускное) отверстие малого диаметра и перепускное отверстие увеличенного диаметра. Отверстия располагаются таким образом, чтобы при отпущенной педали сцепления компенсационное отверстие располагалось перед поршнем (со стороны контура привода), а перепускное — за поршнем.

В полости корпуса установлен поршень, с одной стороны которого располагается толкатель, связанный с педалью сцепления. Торец корпуса со стороны толкателя закрыт гофрированным защитным резиновым колпачком. При отжатой педали сцепления поршень отводится в крайнее положение расположенной внутри цилиндра возвратной пружиной. В двухпоршневых ГЦС используется два поршня, расположенных друг за другом, между поршнями находится уплотнительное кольцо (манжета). Применение двух поршней улучшает герметичность контура привода сцепления и повышает надежность работы всей системы.

Работают такие цилиндры следующим образом. Когда педаль сцепления отпущена, поршень под воздействием возвратной пружины находится в крайнем положении и в контуре привода сцепления поддерживается атмосферное давление (так как рабочая полость цилиндра связана с бачком через компенсационное отверстие). При нажатии на педаль сцепления поршень под воздействием усилия ноги движется и стремится сжать жидкость в контуре привода. При движении поршня компенсационное отверстие закрывается и давление в контуре привода повышается. Одновременно через перепускное отверстие жидкость поступает за обратную сторону поршня. За счет роста давления в контуре поршень рабочего цилиндра перемещается и двигает вилку выключения сцепления, которая толкает выжимной подшипник — сцепление выключается, можно переключать передачу.

В момент отпуска педали поршень в ГЦС возвращается в первоначальное положение, давление в контуре падает и сцепление включается. При возврате поршня скопившаяся за ним рабочая жидкость выдавливается через перепускное отверстие, что приводит к замедлению движения поршня — это обеспечивает плавное включение сцепления и возврат всей системы в первоначальное состояние.

Если в контуре происходит утечка рабочей жидкости (что неизбежно вследствие недостаточной плотности соединений, порчи уплотнений и т.д.), то нужное количество жидкости поступает из бачка через компенсационное отверстие. Также это отверстие обеспечивает постоянство объема рабочей жидкости в системе при изменении ее температуры.

Конструкция и работа цилиндра с интегрированным резервуаром для рабочей жидкости несколько отличается от описанной выше. Основу этого ГЦС составляет литой корпус, установленный вертикально или под наклоном. В верхней части корпуса выполнен резервуар для рабочей жидкости, под резервуаром расположен цилиндр с подпружиненным поршнем, а через резервуар проходит соединенный с педалью сцепления толкатель. На стенке резервуара может располагаться пробка для долива рабочей жидкости или штуцер для соединения с вынесенным бачком.

Поршень в верхней части имеет углубление, вдоль поршня высверлено отверстие малого диаметра. Толкатель установлен над отверстием, в отведенном состоянии между ними остается зазор, через который в цилиндр поступает рабочая жидкость.

Работает такой ГЦС несложно. При отпущенной педали сцепления в гидравлическом контуре наблюдается атмосферное давление, сцепление включено. В момент нажатия на педаль толкатель движется вниз, перекрывает отверстие в поршне, герметизируя систему, и толкает поршень вниз — давление в контуре повышается, и рабочий цилиндр приводит в действие вилку выключения сцепления. При отпуске педали описанные процессы выполняются в обратном порядке. Утечки рабочей жидкости и изменение ее объема вследствие нагрева компенсируются через отверстие в поршне.

Кто прав?

В случае, если автолюбитель будет следовать первой точке зрения — по которой выжимать сцепление имеет смысл, то результатом такого предпочтения может быть сохранение ресурсов электрооборудования (при наличии повышенного риска в повреждении подшипника коленвала). В свою очередь, вторая позиция предполагает акцент на сохранении работоспособности ключевой механической части сцепления — в то время как функционирование электрооборудования отодвигается на второй план.

При выборе приемлемой для конкретного автолюбителя точки зрения на рассматриваемый вопрос, правомерно ориентироваться как на технические, так и на экономические аспекты пользования автомобилем. То есть — оценивать, условно говоря, что выйдет дороже — ремонт коленвала или замена аккумулятора (исходя из расчетной периодичности такой замены) на конкретном автомобиле.

В разных моделях машин соотношение «расходов» на ремонт указанных механизмов может быть очень несхожим, и универсальное правило в данном случае выработать сложно. Полезно ориентироваться на практические наблюдения — осуществляемые в процессе периодического технического обслуживания машины. Если на СТО выявят какие-либо сложности, соответственно, с электроникой или механическими частями машины, то вполне возможно, что они обусловлены наличием или отсутствием приоритетности в выжиме сцепления.

И если техническая проблема будет, действительно, вызвана особенностями эксплуатации сцепления при старте двигателя — то свой подход к собственным действиям во время такого запуска автолюбитель, очевидно, должен будет пересмотреть.

Если владелец машины решил, что выжиму сцепления — быть, то ему имеет смысл изучить специфику такого выжима. Казалось бы — он образует простейшую процедуру. Но на практике у нее довольно много нюансов. Их мы рассмотрим в контексте ряда полезных рекомендаций для автолюбителей, которые предпочитают все же выжимать сцепление при запуске двигателя машины.

Что под замену?

Многие автомобилисты задаются вопросом, что менять. Сгоревшее сцепление восстановлению и ремонту не подлежит. Поэтому на автомобиль устанавливается абсолютно новый ведомый диск. Кроме того, специалисты рекомендуют осмотреть состояние нажимного диска. Если лепестки согнуты, данный элемент тоже подлежит замене. Кроме того, нужно поменять выжимной подшипник. Его ресурс чуть выше, чем у диска. Но если уж разбирать коробку, то ставить новый подшипник. Иначе придется разбирать трансмиссию снова, через 10-20 тысяч километров пробега. А процедура эта достаточно трудоемкая и кропотливая.

Итак, мы выяснили признаки сгоревшего сцепления и причины данного явления.

Задача сцепления

Из необходимости применения устройства сцепления следует и его задача – сцеплять и расцеплять двигатель автомобиля с колесами, когда это необходимо. Таким образом, оно служит неким ключом, замыкающим и размыкающим механическую цепь, передающую вращательный момент от двигателя к колесам. На самом деле, физически сцепление связывает двигатель не с колесами, а с коробкой передач, являющейся одним из звеньев цепи. Это сделано для случая переключения коробки на какую-либо другую передачу.

Как известно, коробка переключения передач (КПП) состоит из двух осей. Одна ось соединяется с двигателем, а другая – с колесами. Для того чтобы сменить ступень КПП во время движения, необходимо освободить коробку передач от двигателя. Эту работу выполняет сцепление, в результате чего колеса и двигатель крутятся вхолостую, и появляется возможность ими управлять отдельно. Собственно говоря, одним из вариантов такого управления является также и процесс полного торможения. В момент нажатия на педаль тормоза с целью полной остановки водитель нажимает также на педаль сцепления для развязки двигателя с коробкой передач и, как следствие, со сцеплением.

Принцип работы

На словах это объясняется просто – фрикционная муфта обеспечивает взаимодействие маховика двигателя и коробки передач, обеспечивая их рассоединение для переключения скоростей. Но сколько же времени уходит у начинающих водителей, чтобы на практике освоить, как правильно выжать педаль, чтобы был плавный и мягкий старт с места без рывков! Не один час пройдет, пока автолюбитель станет ездить хорошо, но не следует забывать, что маневры на дороге могут испортить сцепление вашего автомобиля.

На автоматической коробке

В автоматическом варианте сцепление происходит по «мокрому» типу с помощью трансмиссионного масла, заключенного в гидротрансформатор и двух крыльчаток. Лопасти маховика увлекают за собой поток масла, которое закручивает насосное колесо – вот по такой схеме передается вращение в АКПП. У такого автомобиля отсутствует педаль сцепления, поэтому в целом процесс вождения будет гораздо проще (особенно много поклонников «автоматов» среди женщин).

На механической коробке­

В салоне автомобиля сцепление расположено в самой левой позиции из трех (по центру будет тормоз, а самой правой – газ) и с ее помощью водитель управляет подключением двигателя к КП. Ручной режим работы требует больше внимания по сравнению с «автоматом», но для многих пользователей это дело привычки и вопрос цены. Автомобиль с АКПП будет гораздо дороже при покупке и обслуживании, вот почему многие водители выбирают автомобили, где есть педаль сцепления.

Расположение педалей на «механике» — где какая педаль в машине

Использование педалей машины

Где же находятся педали газа, тормоза и сцепления? На авто с МКПП принято располагать педали следующим образом (слева направо): педаль сцепления, педаль тормоза, педаль «газа». Рассмотрим их работу чуть подробнее.

Где находится и функции педали сцепления

Педаль сцепления находится слева. Служит она для разъединения двигателя и КПП. Для плавного трогания с места нужно поступить следующим образом (двигатель работает):

• выжимаете педаль, при этом ведущий и ведомый диски муфты сцепления, прижатые друг к другу, разъединяются и крутящий момент от двигателя перестаёт передаваться на КПП. То есть первичный вал КПП, соединённый с ведомым диском, останавливается;
• включаете первую передачу;
• плавно отпускаете педаль сцепления, нажимая при этом аккуратно на педаль «газа».

Если авто стоит на стояночном тормозе, «навстречу» склону дороги, то задача усложняется тем, что в момент начала движения нужно снять машину с тормоза. Нарабатывается подобный навык практикой. А вообще, для того, чтобы лучше почувствовать, как работает сцепление при трогании с места первый раз, потренируйтесь на дороге с небольшим склоном вниз – тогда можно не трогать педаль «газа» при начале движения – двигатель не «заглохнет», если вы будете осторожны. Педаль сцепления служит также для плавного переключения передач в движении. В таких случаях, наоборот, нажимать и отпускать эту педаль необходимо быстро – чтобы в момент соединения дисков сцепления избежать их проскальзывания относительно друг друга – иначе «подгорят» фрикционные накладки.

Что делает и где находится педаль тормоза

Педаль тормоза расположена в центре – между двумя другими. Для чего она предназначена, рассказывать будет излишним. Добавить можно только то, что тормозная система авто оснащается усилителем тормозов, и, если для торможения требуется значительное усилие нажатия на эту педаль, то необходимо проверить авто на СТО.

Педаль «газа» — с какой стороны расположена и ее функции

Расположена она с правой стороны. Служит для увеличения подачи топлива в камеры сгорания, что позволяет увеличивать или уменьшать их на усмотрение водителя. Наиболее распространён тросовый привод управления дроссельной заслонкой, которая, будучи установлена во впускном тракте, открывает или закрывает его. Как заслонка, так и педаль «газа» снабжены возвратными пружинами, которые возвращают механизм управления в исходное положение, когда водитель перестаёт нажимать на педаль.

Для того, чтобы научиться умело управлять этой педалью, «поработайте» ей, когда мотор запущен, а авто стоит на стояночном тормозе

Педаль «газа», как правило, не оказывает большого сопротивления ноге, поэтому обращаться с ней нужно осторожно. Инструкторы по вождению раньше советовали представлять, что между педалью и ногой лежит сырое куриное яйцо – для того, чтобы нагляднее продемонстрировать ученику, насколько нужно быть осторожным

Итак, с порядком расположения педалей в машине мы разобрались. Если вам придётся сесть за руль праворульного авто, то изменится только то, что вы сядете справа от пассажира. Скорости переключать придётся не правой, а левой рукой. А расположение самих педалей в праворульной машине то же, что и в «обычной», – с «левым» рулём. Но на наших дорогах езда на таком авто причинит вам немало неудобств – вся дорожная инфраструктура не предусматривает такого положения водителя. Особо неприятной станет процедура обгона.

Как правильно эксплуатировать фрикционную муфту

Опираясь на принцип работы сцепления, можно выработать оптимальный алгоритм взаимодействия с этой деталью, условно его можно поделить на три этапа:

1. Пропустите педаль. Автомобиль начнёт медленно двигаться.
2. Задержите рычаг на несколько секунд в одном положении. Это необходимо для выравнивания скорости элементов, работающих внутри конструкции.
3. Полностью отпустите педаль. Это можно будет сделать после того, как автомобиль поедет нормально.

Как видите, алгоритм довольно прост. Эти три действия позволят вам без проблем трогаться с места и увеличат срок эксплуатации транспортного средства.

Сцепление — это важная часть автомобиля

Благодаря ему можно быстро и легко набирать скорость, но, чтобы это стало возможным, данную деталь необходимо правильно эксплуатировать, а для этого важно знать принцип, на основе которого она функционирует

Три верных друга

Теперь самое время познакомиться с педалями на «механике». Слева находится сцепление, посредине – тормоз, а справа – газ. Скажу, что такое расположение одинаково как для праворульных, так и для леворульных автомобилей. Поэтому запоминать придется один раз, даже если впоследствии понадобится пересесть на другой автомобиль с механической КПП.

В машине, работающей на «механике», сцепление отвечает за:

• плавное трогание с места;
• отключение мотора от КПП;
• переключение передач.

Убедитесь в том, что вы полностью выжимаете сцепление. Для этого просто нажмите на него левой ногой. Переключать передачи можете только тогда, когда сцепление полностью выжато.

Как делал я? Вначале я нажимал педали по очереди, затем вразброс, стараясь запомнить и привыкнуть к их расположению. Газ и тормоз нажимал правой ногой поочередно. В самом начале, главное, запомнить правильное расположение и не путаться.

Работа с педалями

Как пользоваться педалью сцепления на «механике»? Попробуйте выжать сцепление «в пол» и переключить рычаг КПП в положение одной из скоростей. После того как включили передачу, плавно отпустите педаль. Никаких резких рывков и резких движений. Я так делал несколько раз подряд, пока не запомнил свои ощущения.

Прежде всего, обязательно убедитесь, что тормоза в вашем автомобиле исправны. Тренироваться на неисправных тормозах – пустое занятие, которое не даст никаких результатов. Да и учиться управлять таким автомобилем довольно рискованно.

Очень важно запомнить и почувствовать, какой должна быть педаль, ее жесткость, чтобы вовремя заметить неисправность. Если она:

1. Слишком мягкая и при небольшом нажатии резко уходит в пол.
2. Излишне жёсткая, когда следует прилагать большие усилия, чтобы выжать тормоз.

Это говорит о наличии неисправностей. Если при нажатии вы испытываете подобные ощущения, то это серьезный повод обратиться в автосервис. Педаль тормоза в машине на «механике» расположена по центру. Чтобы привести ее в действие нажмите на нее правой ногой. Чтобы затормозить, при включении скорости одновременно нужно выжать тормоз и сцепление. По собственному опыту скажу, что сцепление надо нажимать на некоторую долю секунды быстрее, чем тормоз.

Педаль газа расположена справа. Нажимая или отпуская ее правой ногой, вы даете команду топливной системе автомобиля увеличить или уменьшить подачу топливной смеси. В результате подобных действий ваш автомобиль будет набирать или сбрасывать скорость. Чем сильнее нажимаете на газ, тем выше будет скорость движения. На видео выше ещё раз всё подробно расписано — стоит посмотреть.

Расположение педалей на «механике» можно посмотреть на фото выше. Так вам будет понятно, что к чему. Уверен, что уже после нескольких занятий вы легко сможете управлять своим автомобилем.

Принцип работы автомобильного сцепления

Он основан на использовании силы трения между ведущим диском и ведомым. Благодаря этой силе вся энергия вращения коленчатого вала передается на первичный вал коробки передач, а дальше на колеса автомобиля. В нормальном положении сцепление включено – все диски плотно прижаты друг к другу. Ведущий вал КПП вращается с такой же скоростью, как и коленвал, происходит передача всего момента от мотора к коробке.

Второе положение – выключено. Ведомый диск «отошел» от маховика, между ними появился зазор. В это время разрывается связь, скорости вращения коленвала и первичного вала МКПП отличаются. В таком положении можно переключать передачи, переводить в нейтральное положение, включать заднюю скорость.

Для наглядного восприятия смотрите видео ролик:

Рассмотрим, что происходит в процессе его включении и отключения поэтапно.

Особенности работы на автоматических коробках

В обычных АКПП такой элемент трансмиссии, как сцепление, попросту отсутствует. Зато на роботизированных и кулачковых «автоматах» она предусмотрена. Кстати, на последнем типе трансмиссий сцепление работает только при старте. В процессе движения данный элемент не функционирует.

На большинстве автоматических коробок используется многодисковое сцепление влажного типа. Однако выжим здесь происходит не путем нажатия определенной педали (которой попросту здесь нет), а сервоприводом (другими словами, актуатором). На данный момент принято различать несколько типов данных устройств:

• Электрический. Подобный сервопривод представляет собой шаговый двигатель. Он управляется при помощи ЭБУ (электронного блока управления).
• Гидравлический. Такой актуатор выполняется в виде гидроцилиндра. Он приводится в действие специальным гидравлическим распределителем.

На КПП типа «робот» используются два типа сцеплений. Они функционируют переменно. При выжиме первого для автоматического переключения определенной передачи второе ожидает команды для выжима следующей.

Как оно функционирует?

Принцип работы сцепления автомобиля заключается в трении нескольких дисков. Действие данного узла заключается в плотном сжатии рабочих поверхностей маховика и прижимной поверхности корзины. Ниже мы рассмотрим этот момент более подробно.

Когда узел находится в рабочем состоянии, под действием выжимной пружины диск корзины плотно прилегает к сцеплению и прижимает его к маховику. При этом первичный вал заходит в шлицевую муфту. Далее производится передача крутящих усилий на него от диска сцепления. Когда водитель нажимает на педаль, он задействует работу выжимного подшипника. Последний нажимает на пружину. Таким образом, поверхность корзины отходит от диска сцепления. После этого первичный вал КПП прекращает свое движение.

Выбор альтернативы

Как показывает независимое исследование (по отзывам голосованию в интернете), лучшим комплектом для десятки признано KRAFT-TECH, за ним следует LUK, затем VALEO, SACHS. На пятом месте оказалось сцепление ВИС (ВАЗИНТЕРСЕРВИС) российского производства – для тех, кому родное лучше, понятнее, плюс дешевле.

Кроме того – в ремонте эта система проще: обнаружив неисправности, у ВИС достаточно отрегулировать педаль, подтянуть тросик, и можно ездить дальше. А при потребности заменить все в сборе, выходит значительно дешевле.

Однако, независимо от того, какой комплект выбрали вы для себя: ВИС или одно из европейских (Китай мы не обсуждаем), а может быть «сборный», нужно знать, как определить неисправности, реагировать на них.

Что это такое и из чего оно состоит?

Автомобильное сцепление – это неотъемлемая часть любой коробки передач. Это целый механизм, состоящий из нескольких деталей. Он обеспечивает передачу крутящего момента (энергии вращения коленвала) от двигателя к ведущим колесам через элементы КПП.

Чтобы переключение передач в коробке происходило плавно, нужно временно прекратить подачу крутящего момента с движка на трансмиссию. Без этого переключаться невозможно. Пришлось бы всегда останавливать двигатель и запускать его заново – это глупо, ни экономично, ни удобно. Именно для этих целей было придумано Карлом Бенцом сцепление в автомобилях. Оно позволяет прерывать передачу энергии на КПП при постоянно работающем моторе.

Благодаря ему, можно плавно переключать скорости, трогаться с места, ехать задом. Оно бережет элементы трансмиссии от чрезмерного износа и повреждения. Помогает тронуться на льду и в гору, о чем говорилось в прошлых уроках.

Для чего это нужно — разрывать передачу момента от двигателя

Все очень просто. В зависимости от условий движения на колеса подается различный крутящий момент. Его величину можно изменить с помощью КПП, выбирая нужную передачу. Однако, когда шестеренки в коробке находятся в зацеплении и крутятся, переключить передачу невозможно. Попытаться, конечно, можно, но итогом будет замена разрушенной КПП. Чтобы избежать этого при любых режимах езды, а также в начале движения, в конструкции автомобиля применяется сцепление. В случае нажатия на него разрывается связь между КПП и двигателем, вследствие чего появляется возможность спокойно переключить передачу или тронуться с места.

Подводим итоги

Качественная работа вашего автомобиля возможна только в том случае, если вы обладаете определенными навыками или знаниями, как без вреда для оборудования стартовать и закончить поездку. В эксплуатации транспортных средств есть масса тонкостей, которые могут заставить вас подумать о сложностях поездки. На самом деле, достаточно нескольких часов тренировки с правильно подобранными упражнениями, чтобы полностью убрать старые привычки или страх перед неправильным вождением автомобиля. Но выполнять эти упражнения лучше в содействии со специалистами или опытными водителями.

Рекомендации профессионалов позволят вам на самом деле очень быстро выполнить все необходимые задачи по тренировке и достичь прекрасных результатов. Если у вашего автомобиля случаются постоянные проблемы со сцепление и с коробкой передач, пойдите на несколько частных уроков к хорошему инструктору по вождению. Возможно, в ваших привычках есть определенные разрушительные качества, которые мешают нормальной эксплуатации транспортного средства. А вам приходилось менять привычки вождения из-за их губительного воздействия на автомобиль?